例题3在体积为1 L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/℃ 700 800 850 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题:
(1)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。(填序号)
A. c(CO2)=c(CO)
B. K不变
C. 容器中的压强不变
D. v正(H2)=v正(CO2)
E. c(H2)保持不变
(2)若某温度下,平衡浓度符合下列关系:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),此时的温度为__________;在此温度下,若该容器中含有1 mol CO2、1.2 mol H2、0.75 mol CO、1.5 mol H2O,则此时反应所处的状态为____________(填"向正反应方向进行中"、"向逆反应方向进行中"或"平衡状态")。
思路导航:(1)A项,达到平衡时c(CO2)不一定等于c(CO),反之相等时也不一定处于平衡状态;B项,温度不变K不变,不正确;C项,此反应不论是否平衡,压强均不改变,故不正确;D项,v正(CO2)与v正(H2)表示的反应方向一致,故不能判断是否达到平衡;E项,达到平衡时,各种反应物、生成物的浓度保持不变,正确。(2)由c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),则计算出K=1.0,即此时温度为850℃,此温度下==0.94<1.0,故反应向正反应方向进行中。
答案:(1)E (2)850 ℃向正反应方向进行中
【总结提升】
化学平衡相关计算的思路整理
1. 分析三个量:即起始量、变化量、平衡量。
2. 明确三个关系:
(1)对于同一反应物,起始量-变化量=平衡量。
(2)对于同一生成物,起始量+变化量=平衡量。
(3)各变化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
3. 计算方法:三段式法
化学平衡计算模式:对以下反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b,达到平衡后,A的消耗量为mx,容器容积为V L。
mA(g)+nB(g)(pC(g)+qD(g)
起始(mol)a b 0 0
变化(mol)mx nx px qx
平衡(mol)a-mx b-nx px qx
则有:(1)K=